就目前而言，碳化硅(SiC)材料具有极佳的的电学和热学性质，使得碳化硅功率器件在性能方面已经超越硅产品。在需要高开关频率和低电能损耗的应用中，碳化硅正在取代标准硅器件。半导体技术要想发展必须解决可靠性问题，因为有些应用领域对可靠性要求十分严格，例如：汽车、飞机、制造业和再生能源。典型的功率及相关功率电子元件必须严格遵守电气安全规则，要能在恶劣条件下保持正常工作，其鲁棒性能够耐受短路这种最危险的临界事件的冲击
没有设备能够监测微秒级功率脉冲引起的器件内部温度升高，当脉冲非常短时，只能用模拟方法估算晶体管结构内部和相邻层的温度上升。此外，温度估算及其与已知临界值的相关性将能解释实验观察到的失效模式。
在这种情况下，模拟工具和分析方法起着重要作用，因为了解在极端测试条件下结构内部发生的现象，有助于解决如何强化技术本身的鲁棒性问题，从而节省开发时间[2]，[3]。
本文简要介绍了650V、45mΩ碳化硅功率MOSFET样品的短路实验，以及相关的失效分析和建模策略。
短路试验分析与结构模拟
在做短路实验(SCT)前，先用电压电流曲线测量仪对待测样品的栅极氧化层进行完整性测试，如图1(a)所示。然后，对待测器件进行动态表征测试，评估其开关特性。 图1(b)所示是典型开关表征的等效电路图。图1(c)所示是相关实验的波形：Vgs、Vds、Id，以及在VDD= 400V、20A负载电流、Vgs=-5/20V、Rg=4.7Ω关断时的功率分布Poff。计算出关断能量Eoff，取值约25mJ。
图1(a)栅极氧化层测量，（b）开关表征等效电路（c）典型的关断波形
图2(a)所示是短路实验的试验台，图2(b)所示是实验等效电路图。
图3(a)短路试验动态波形 (b)和(c)栅极氧化层电学表征
(d)短路试验导致栅极氧化层退化后的关断波形
在这个时步里，脉冲无法显示失效模式，需要在下一个时步(tsc=6
